具有特殊配位结构的金属-氮-碳（M-N-C）材料是价格昂贵的铂（Pt）基催化剂的一种极有前途的替代催化剂。近年来，M-N-C材料的研究取得了很大进展，包括通过先进的合成策略和表征技术对M-N-C材料进行结构调控和局域配位环境识别，提高了其电催化性能，加深了人们对其基本原理的理解。

近日，东华大学乔锦丽教授，中科院上硅所施剑林院士综述了具有不同配位构型的M-N-C催化剂在氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）、析氢反应（HER）和CO₂还原反应（CO₂RR）等典型的能量相关电催化反应应用中的最新进展。

文章要点

1）作者首先详细概述了构建具有精准配位构型的MN₄、MN₂和其他（MN₁、MN₃和MN₅）的M-N-C催化剂的最新合成策略。

2）深入探索M-N-C催化剂的结构信息，作者接下来对用于M-N-C催化剂表征的先进的表征技术（包括穆斯堡尔谱、X射线吸收谱、X射线近边吸收结构(XANES)、扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)和X射线光电子能谱(XPS)）进行了总结，重点阐明了不同构型在提高催化活性中的作用。

3）作者进一步综述了具有特定构型的M-N-C在ORR、OER、HER和CO₂RR等典型电催化氧化还原反应中的应用。

4）作者最后讨论了M-N-C电催化剂在可再生能源转化应用中面临的研究挑战和潜在的发展趋势。

参考文献

Yongxia Wang, et al, Metal–Nitrogen–Carbon Catalysts of Specifically Coordinated Configurations toward Typical Electrochemical Redox Reactions, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202100997

https://doi.org/10.1002/adma.202100997